Quando em perigo, as células do nosso corpo enviam um sinal SOS que é recebido por outras células e causa uma resposta imunológica. É assim que começa a inflamação. Essa chamada à ação é transmitida por peptídeos especiais conhecidos como citocinas antiinflamatórias. Às vezes, há muitos deles, e ocorre uma chamada tempestade de citocinas. Esta reação perigosa e às vezes mortal é observada em casos graves de COVID-19. Contudo, algumas bactérias patogênicas sabem como enganar os sistemas de proteção do nosso corpo:elas usam proteínas especiais para capturar citocinas e reduzir a inflamação.
Até recentemente, os cientistas não sabiam se as bifidobactérias - microrganismos simbióticos úteis que vivem em nossos intestinos - têm o mesmo efeito no processo inflamatório. Um geneticista da Universidade RUDN foi o primeiro a demonstrar esse mecanismo.
Os pesquisadores realizaram um experimento para estudar como o FN3, uma proteína de superfície de Bifidobacterium longum, bloqueia ou liga as citocinas. FN3 ajuda as células a se fixarem em superfícies diferentes, incluindo paredes intestinais cobertas de muco. Além disso, ele tem duas porções de proteína-carboidrato (domínios de fibronectina) que são semelhantes aos receptores de citocinas humanas. O experimento mostrou que FN3 é capaz de se ligar a TNF-α, um dos principais fatores de tempestade de citocinas.
Para descobrir quais citocinas específicas são ligadas por FN3, a equipe usou um método chamado ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) e aplicou-o a um fragmento de proteína com um domínio de fibronectina. Primeiro, anticorpos que reagem apenas com FN3 foram fixados em uma base. Então, um fragmento de FN3, citocinas, e anticorpos para eles ligados com uma etiqueta fluorescente foram adicionados. Como resultado, a equipe construiu uma estrutura semelhante a um sanduíche:anticorpo-FN3-citocina-anticorpo.
Das quatro citocinas que pertenciam a diferentes classes, apenas o fator de necrose tumoral TNF-α mostrou ligação eficaz. O fato de que as proteínas de superfície bifidobacterianas foram capazes de reconhecer classes específicas de citocinas apoiou a teoria da equipe:essas bactérias também são capazes de regular nossa resposta imunológica.
Estudos como este são especialmente importantes para a compreensão dos processos de desenvolvimento imunológico em bebês recém-nascidos, já que seu microbioma intestinal consiste quase inteiramente de bifidobactérias. Os biólogos também acreditam que o fragmento específico do fator de necrose tumoral do FN3 pode reduzir os níveis de tempestade de citocinas em pacientes com COVID-19.
Estudos das propriedades de ligação de citocinas de microrganismos tornaram-se extremamente importantes recentemente, tendo em vista a atual situação epidemiológica. A inflamação incontrolável ou tempestade de citocinas é um dos elementos mais proeminentes da patogênese da COVID-19. Ligação seletiva de TNF-α, um dos principais fatores de inflamação, com um fragmento da proteína FN3 de Bifidobacterium longum abre uma perspectiva para o desenvolvimento de novos medicamentos que retardariam a reação das citocinas. Já foi acordado que um ensaio pré-clínico de um novo medicamento antiinflamatório baseado em FN3 deve ser realizado o mais rápido possível. "
Prof Valery Danilenko, um PhD em Biologia pela RUDN University
Os participantes do estudo também representaram o Instituto Mechnikov de Pesquisa de Vacinas e Soros e o Instituto Vavilov de Genética Geral da Academia Russa de Ciências.
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